Weather Forecasting Pridiction using Mamdani Fuzzifier

A climate expectation display is under study in view of the neural system and fuzzy surmising framework, and after that apply it to anticipate every day fuzzy precipitation given meteorological premises for testing. A "fuzzy ranked based neural system", which reenacts successive relations among fuzzy sets utilizing the manufactured neural system. It is outstanding that the requirement for exact climate expectation is clear while thinking about the advantages. Nonetheless, the over the top quest for exactness in climate expectation makes a portion of the "precise" forecast comes about pointless and the numerical forecast show is regularly intricate and tedious

FUZZY-PI CONTROL OF WATER PUMPS MODELLED BY HYBRID BOND GRAPHS

This paper establishes a complex highly nonlinear model of a submersible pump station with three pump aggregates, in the water factory NAISSUS in Niš, using the theory of bond graphs. To verify the model accuracy there are performed several simulations in the software package Dymola. To reduce power consumption of the pumps and to eliminate the need for classic switching tables, herein, we propose the fuzzy-PI controller. The obtained experimental results confirms the effectiveness of the proposed control logic and the power required for the pump station is significantly reduced

A CENTER MANIFOLD THEORY-BASED APPROACH TO THE STABILITY ANALYSIS OF STATE FEEDBACK TAKAGI-SUGENO-KANG FUZZY CONTROL SYSTEMS

The aim of this paper is to propose a stability analysis approach based on the application of the center manifold theory and applied to state feedback Takagi-Sugeno-Kang fuzzy control systems. The approach is built upon a similar approach developed for Mamdani fuzzy controllers. It starts with a linearized mathematical model of the process that is accepted to belong to the family of single input second-order nonlinear systems which are linear with respect to the control signal. In addition, smooth right-hand terms of the state-space equations that model the processes are assumed. The paper includes the validation of the approach by application to stable state feedback Takagi-Sugeno-Kang fuzzy control system for the position control of an electro-hydraulic servo-system

Proposed Fuzzy Real-Time HaPticS Protocol Carrying Haptic Data and Multisensory Streams

Sensory and haptic data transfers to critical real-time applications over the Internet require better than best effort transport, strict timely and reliable ordered deliveries. Multi-sensory applications usually include video and audio streams with real-time control and sensory data, which aggravate and compress within real-time flows. Such real-time are vulnerable to synchronization to synchronization problems, if combined with poor Internet links. Apart from the use of differentiated QoS and MPLS services, several haptic transport protocols have been proposed to confront such issues, focusing on minimizing flows rate disruption while maintaining a steady transmission rate at the sender. Nevertheless, these protocols fail to cope with network variations and queuing delays posed by the Internet routers. This paper proposes a new haptic protocol that tries to alleviate such inadequacies using three different metrics: mean frame delay, jitter and frame loss calculated at the receiver end and propagated to the sender. In order to dynamically adjust flow rate in a fuzzy controlled manners, the proposed protocol includes a fuzzy controller to its protocol structure. The proposed FRTPS protocol (Fuzzy Real-Time haPticS protocol), utilizes crisp inputs into a fuzzification process followed by fuzzy control rules in order to calculate a crisp level output service class, denoted as Service Rate Level (SRL). The experimental results of FRTPS over RTP show that FRTPS outperforms RTP in cases of congestion incidents, out of order deliveries and goodput

Kaos kaynaklı ve ADC tabanlı özgün gerçek rasgele sayı üreteçlerinin tasarım ve gerçeklenmesi

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır.Bu tezde yapılan çalışmalar üç ana kısımdan oluşmaktadır. Birinci aşamada, sürekli zamanlı kaotik sistemlerin (SZKS) devre gerçeklemelerinin hızlı ve kolay yapılabilmesi için yeni bir bilgisayar ve mikro denetleyici kontrollü kaotik devre deney seti (KDDS) tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. İkinci aşamada ADC tabanlı gerçek rasgele sayı üreteci (GRSÜ) tasarımlarının kolay, hızlı ve esnek yapılabilmesine olanak sağlayan yeni bir bilgisayar ve mikro denetleyici kontrollü bir platform (BMKP) tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Son aşamada ise gerçekleştirilen KDDS ve BMKP kullanılarak, uluslararası en üst düzey standart olan NIST800-22 testlerinin tamamından başarılıyla geçen yeni GRSÜ tasarım ve gerçeklemeleri yapılmıştır. Tezin birinci aşamasında ilk olarak GRSÜ tasarımları için entropi kaynağı olarak kullanılan referans kaotik sistemlerin analizleri yapılmıştır. İkinci olarak referans alınan kaotik sistemler analog devre elemanları ile modellenerek OrCAD-PSpice programında tasarlanan devrelerin faz portrelerine ait simülasyonlar yapılmıştır. Üçüncü olarak karmaşık ve uzun zaman alan kaotik devre gerçekleme işlemlerinin, kolay, hızlı ve esnek yapılabilmesi amacıyla, yeni bir KDDS tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Ardından referans alınan kaotik sistemlerin tasarlanan KDDS ile gerçek devreleri kurulmuş ve elde edilen gerçek devre osiloskop çıktıları, sistemlere ait Matlab, OrCAD-PSpice çıktıları ile karşılaştırılmıştır. İkinci aşamada ADC tabanlı olarak yapılacak olan GRSÜ tasarımlarında kullanılabilecek, yeni bir BMKP tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Bu sistemin özgün yönleri kaotik sistemlerin yanında sıcaklık, RF gibi farklı kaynakları da entropi kaynağı olarak kullanabilmesi, farklı entropi kaynaklarını karıştırarak kullanabilmesi, farklı son işlem algoritmalarının seçilebilmesi olarak sıralanabilir. Son aşamada, gerçekleştirilen KDDS ve BMKP kullanılarak, Rucklidge, Chen ve Zhongtang kaotik sistemleri tabanlı yeni GRSÜ tasarım ve gerçeklemeleri yapılmıştır. Gerçeklenen GRSÜ'ler, NIST800-22 testlerine tabi tutulmuştur. Chen ve Zhongtang kaotik sistemi tabanlı GRSÜ'ler tüm testlerden başarı ile geçmiştir. Anahtar kelimeler: Gerçek Rasgele Sayı Üreteci, İstatistiksel Rasgelelik Testleri, NIST Rasgelelik Testi, Kaos, Sürekli Zamanlı Kaotik Sistemler, Mikro denetleyicilerThe studies in this thesis consists of three main stages. At the first stage, a microcontroller and computer controlled chaotic circuit testing set (CCTS) for fast modelling of continuous-time chaotic systems (CTCS) has been designed and implemented. At the second stage, a microcontroller and computer controlled platform (MCCP) has been designed and implemented to design ADC based true random number generator (TRNG) fast and easily. At the last stage, new TRNGs pass the all of NIST-800-22 statistical tests, which is the highest international standards have been designed and implemented by using CCTS and MCCP for design of TRNG. At the first stage of the thesis, firstly reference chaotic systems used as entropy source of TRNG have been analyzed. Secondly, reference chaotic systems have been modeled by using analog circuit component and the phase portraits of chaotic electronic circuits modeled have been simulated in OrCAD-PSpice. Thirdly, a CCTS has been designed and implemented to make complex and extremely time-consuming process of chaotic circuit implementation fast and easily. After that, reference chaotic systems has been realized using CCTS and then oscilloscope outputs of real circuits have been compared with Mat lab, OrCAD-PSpice outputs. At the second stage, a MCCP has been designed and implemented to be used on design of ADC based TRNG fast and easily. The unique aspects of this system come from using chaotic system also different entropy sources such as radio frequency (RF), temperature as an entropy source, using different entropy sources by mixing each other, selecting different last processing algorithm. At the last stage, Rucklidge, Chen and Zhongtang chaotic systems based TRNGs have been designed and implemented using CCTS and MCCP. TRNGs realized has been subjected to NIST-800-22 statistical tests. Chen and Zhongtang chaotic system based TRNGs have passed successfully to NIST statistical tests. Keywords: True Random Number Generator, Statistical Randomness Tests, NIST Statistical Tests, Chaos, Continuous-time Chaotic Systems, Microcontrolle

Kriptolojik uygulamalar için FPGA tabanlı yeni kaotik osilatörlerin ve gerçek rasgele sayı üreteçlerinin tasarımı ve gerçeklenmesi

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır.Bu tez çalışmasında, gerçek zamanlı, yüksek çalışma frekansı ve bit üretim hızına sahip Gerçek Rasgele Sayı Üreteçleri (GRSÜ), FPGA tabanlı kaotik osilatörler kullanılarak tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla tezin ilk aşamasında, çeşitli sistem parametrelerinin karşılaştırılması ve değerlendirilmesi amacıyla iki farklı kaotik sistem dört farklı nümerik diferansiyel denklem çözüm metodu ile modellenerek sistemlerin dinamik davranışları incelenmiş ve kaos analizleri yapılmıştır. İkinci aşamada, seçilen kaotik sistemler bir ECAD programında şematik giriş yapılarak analog devre elemanları ile modellenmiştir. Nümerik benzetim sonuçları ile ECAD benzetim sonuçları karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre analog elemanlar kullanılarak yapılan ECAD benzetimi ile Matlab destekli nümerik model sonuçları birbiri ile uyumlu değerler üretmiştir. Sonraki aşamada, kaotik sistemler dört farklı diferansiyel denklem çözüm metotlarından yararlanılarak, 32-bit IEEE 754-1985 kayan noktalı sayı standardında VHDL programlama dili ile FPGA üzerinde modellenmiştir. Tasarımlar Virtex–6 ailesi XC6VLX550T-2FF1759 çipi için Xilinx ISE Design Tools 14.2 benzetim programı kullanılarak sentezlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre FPGA-tabanlı kaotik osilatörlerin maksimum çalışma frekansları yaklaşık olarak 390-464 MHz arasında değişmektedir. Buna göre kaotik osilatör ünitesi 1 milyon veriyi 46 ms gibi çok kısa bir sürede hesaplayabilmektedir. Bu aşamada, FPGA tabanlı ünitelerin ürettiği sonuçların doğruluğunu test etmek amacıyla RMSE yöntemi kullanılarak hassasiyet analizleri de yapılmıştır. Dördüncü aşamada, FPGA-tabanlı örnek kaotik sistemler kullanılarak GRSÜ tasarımı gerçekleştirilmiştir. Genel olarak iki farklı kaotik sistem, kaotik osilatör tasarımında dört ayrı algoritma ve kuantalama için üç değişik yöntem sunularak toplamda 24 farklı gerçek rasgele sayı üreteci ünitesi tasarlanmıştır. Tasarımlardan elde edilen sonuçlara göre, ünitelerin maksimum çalışma frekansları 339-401 MHz ve bit üretim hızları 53-132 Mbit/s arasında değişmektedir. Son aşamada, FPGA tabanlı GRSÜ'den elde edilen sayı dizileri FIPS-140-1 ve NIST-800-22 istatistiksel rasgelelik testleri kullanılarak test edilmiş ve tüm testlerden başarılı olmuştur.In this thesis, real-time True Random Number Generators (TRNGs) with high operating frequency and bit generation rate have been designed and implemented using FPGA-based chaotic oscillators. In the first stage, two separate chaotic systems have been determined and their dynamical behavioral and chaotic analysis have been investigated to compare various system parameters using by four diverse numerical differential equation solution methods. In the second stage, the chaotic systems have been modelled using analog components in an ECAD program. After that numerical and ECAD simulation results have been compared and the results obtained from each simulation proves that both approaches have produced compatible outcomes. In the next stage, the chaotic systems have been modelled in VHDL in 32-bit IEEE 754-1985 floating point number standard using by four diverse numerical differential equation solution methods. The designs have been synthesized for Virtex–6 using Xilinx ISE Design Tools 14.2. According to the syntheses results, the maximum operating frequency of the FPGA-based chaotic oscillators varies between 390 MHz and 464 MHz. Accordingly, the chaotic oscillator unit has been able to calculate 1 million data sets in 46 ms. In this stage, in order to test accuracy of results produced by FPGA-based units, the sensitivity analysis have been also performed by employing RMSE method. In the fourth stage, TRNG designs have been implemented using FPGA-based chaotic systems. 24 different TRNG units have been designed and implemented by employing two distinct chaotic systems, four different algorithms in the design of the chaotic oscillators and three diverse quantification methods. According to the results, operating frequency of the units varies between 339 MHz and 401 MHz and the bit-rates varies between 53 Mbit/s and 132 Mbit/s